| 초록 |
Capacitive deionization(CDI)의 성능은 전극의 전도성, 표면적, 기공 크기 및 표면 작용기 등 전극 재료의 특성에 크게 의존한다. 이러한 이유로 활성탄소(AC) 분말은 CDI 전극으로 가장 많이 활용되고 있다. CDI에서는 전위가 전극에 인가 될 때 전기 이중층(electrical double-layer, EDL)에서 이온 흡착 및 탈착이 일어난다. 통상적인 CDI 공정에서 EDL 내에서의 co-ion repulsion이 일어나서 탈염성능이 낮다. 이러한 결점을 극복하기 위해 탄소전극에 전하 장벽을 갖는 막을 장착한 CDI(MCDI)가 개발되었다. 또한, 탄소 표면에 대전된 작용기를 도입하는 것은 CDI에서 전극의 성능을 제어하는 좋은 방법이다. 본 연구에서, AC 입자의 표면을 티타니아로 개질시켜 표면 전화를 조절하였고, 나아가 양이온을 선택적으로 흡착 가능한 작용기를 TiO2-AC 입자 표면에 도입시켰다. 두 개의 술폰산 기가 있는 Tiron은 TiO2와 쉽게 킬레이팅 될 수 있다. 따라서, Tiron을 양이온 성 선택적 작용기를 만드는데 사용하였다. 순수한 AC, TiO2 코팅 된 AC, Tiron이 부탁된 TiO2/AC 분말을 이용하여 전극을 제조하여 전기화학적 거동과 탈염 특성을 조사하였다. 표면 및 전기 화학적 성질은 TEM, 원소 매핑, CV 및 EIS 분석으로 조사되었다. 제조된 전극을 이용하여 CDI 또는 MCDI 셀을 구성하여 탈염 특성을 평가하였다. |
